## ANALISIS PERUBAHAN KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO HASIL PERLAKUAN PANAS  PRODUK PANDAI BESI DENGAN MENGGUNAKAN MEDIA PENDINGIN BATANG PISANG
Sailon 1) , Samsul Rizal 2)
1) 2) Staf Pengajar Jurusan Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya Jl.Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139 Telp: 0711-353414, Fax: 0711-453211

## ABSTRAK
Salah satu rangkaian proses pengerjaan logam yang dilakukan oleh pandai besi  adalah  proses  pendinginan,  dimana  media  pendingin  yang  biasa  dilakukan oleh pandai besi selama ini adalah air. Dari hasil pengamatan di lapangan penulis menemukan ada seorang pandai besi yang melakukan pendinginan dengan media batang  pisang.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  meneliti  perubahan-perubahan  sifat mekanik  dari  logam  (terutama  sifat  kekerasannya)  akibat  perlakuan  pendinginan dengan  batang  pisang  pada  berbagai  variasi  waktu.  Pada  penelitian  ini  variasi waktu  pendinginan  diambil  1,  3,  5,  10  dan  15  menit.  Dari  kelima  variasi  waktu tersebut  diharapkan  didapatkan  waktu  pendinginan  yang  paling  optimum. Berdasarkan  analisa  data  hasil  pengujian  dan  analisis  foto  struktur  mikro  sampel, kesimpulan  yang  didapat  adalah,  dengan  mengunakan  media  pendingin  batang pisang  terjadi  penurunan  kekerasan.  Penurunan  ini  disebabkan  karena  laju pendinginan yang lambat. Waktu pendinginan yang paling optimum adalah 5 menit. Unsur-unsur  kimia  pada  batang  pisang  tidak  memberikan  pengaruh  terhadap perubahan sifat mekanik logam.
Kata  Kunci  :  Perlakuan  Panas,  Kekerasan,  struktur  mikro,  variasi  waktu,  batang pisang

## 1. PENDAHULUAN
Perkembngan  dunia  industri  akhir- akhir  ini  tertuju  pada  bagaimana  suatu produk yang dihasilkan dapat memuaskan konsumen/pelanggan.  Suatu  perusahaan atau industri berlomba-lomba untuk menguasai  pangsa  pasar,  meningkatkan kepuasan konsumen sebagai perantaranya.  Kepuasan  tentu  saja  erat kaitannya dengan kualitas produk.
Kompetisi  yang  semakin  ketat, secara  langsung  memberikan  tekanan kepada  perusahaan  atau  industri  untuk semakin meningkatkan kualitas produknya dalam  upaya  meningkatkan  kepuasan pelanggan.  Memperbaiki kualitas  produk terus-menerus  merupakan  sesuatu  hal yang  penting  dalam  membangun  masa depan perusahaan/industri yang berkelanjutan agar bisa tetap eksis. Begitu  juga  halnya  apa  yang dilakukan  oleh    seorang  pemilik  usaha kecil  dibidang  pandai  besi  tempat  penulis melakukan  observasi  penelitian  ini.  Salah
satu  usaha    yang  telah  dilakukannya dalam upaya menigkatkan kualitas produknya adalah sebagai  berikut; produk tempa  seperti  parang,  (hasil  proses pada gambar  1),  dipanaskan kembali  kemudian didinginkan  dengan  menggunakan  media pendingin batang pisang. Gambar 1 dan 2 menunjukkan  aliran  proses  pembuatan produk  pandai  besi    sebelum  perbaikan dan sesudah perbaikan.
Gambar 1 Aliran Proses Pembuatan Produk Pandai Besi Sebelum Perbaikan
Gambar 2. Aliran Proses Pembuatan Produk Pandai Besi Setelah Perbaikan
Dari  hasil  wawancara  penulis kepada pemilik usaha “Produk tempa yang dimasukkan kedalam batang pisang (selanjutnya  disebut  pendinginan)  maka akan semakin baik kualitasnya, (dalam hal ini  ketajamannya  meningkat,  tidak  mudah gompal  serta  life  timenya/umur  pakai sampai  diasah  kembali  meningkat). Akan tetapi  faktor-faktor  apa  saja  yang  diduga dapat meningkatkan kualitas produk tersebut  belum diteliti secara pasti.
Ada  banyak  faktor  yang  dapat mempengaruhi meningkatnya kualitas produk  tempa seperti ; Jenis bahan baku, temperatur
pemanasan,
waktu pendinginan,  laju  pendinginan,  media pendingin  dan  keahlian  orang  yang mengerjakan (pandai besinya)
Karena  banyak  sekali  faktor- faktor yang diduga yang dapat memberikan pengaruh terhadap kenaikan kaulitas  produk  tempa,  sebagaimana yang  telah  dikemukakan  di  atas,  pada penelitian  ini  penulis  membatasi  diri (memfokuskan)  penelitian  ini  pada  faktor waktu  pendinginan,  dengan  kata  lain variabel bebasnya adalah waktu pendinginan  dan  variabel  lainnya  (jenis bahan  baku,  temperatur  pemanasan, jenis  batang  pisang  dan  orang  yang mengerjakannya  dikonstankan),  dengan pertimbangan bahwa:1. Untuk faktor jenis bahan  baku  dan  temperatur,  dari  banyak literatur  dan  penelitian  sudah  jelas memberikan pengaruh terhadap perubahan  sifat  mekanik  logam.  Jenis bahan  baku  dan  temperatur  pemanasan yang  berbeda  akan  memberikan  hasil yang  berbeda.  Oleh  karena  itu  dalam penelitian ini tidak akan diteliti lagi (kedua faktor tersebut dikonstankan). 2. Dari faktor lainnya, seperti jenis batang pisang, unsur-unsur kimia yang terkandung  dalam  air  batang  pisang, orang yang mengerjakan (pandai besinya),  dan  waktu  pendinginan.  Dari faktor-faktor ini, diduga kuat bahwa waktu pendinginan  inilah  yang  memberikan pengaruh yang terbesar terhadap
kenaikan  kualitas  produk  tempa  tersebut sehingga  faktor  waktu  ini  dijadikan variabel bebasnya. Pada penelitian ini waktu pendinginan divariasikan yaitu: 1 menit, 3 menit,  5  menit,  10  menit  dan  15  menit. Selain  itu  akan ditinjau  pula    apakah ada pengaruh unsur-unsur kimia yang terdapat  pada  batang  pisang,  untuk  itu dalam  penelitian  ini  komposisi  kimia dalam    batang  pisang  akan  dilakukan pengecekan  juga.  Jenis    bisang  yang digunakan  adalah  pisang  nangka  (Musa Paradisiaca Normalis) [1].
Untuk  mengetahui/menganalisis
perubahan-perubahan sifat mekanis logam sampel (dalam hal
ini kekerasannya),  pada  penelitian  ini  akan dilakukan  uji  kekerasan  dan  uji  struktur- mikro.  Uji  struktur  mikro  dilakukan  pada arah potongan melintang dan memanjang.
Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini adalah  untuk  mempelajari  perubahan- perubahan  sifat  mekanik  yang  terjadi pada  logam  sampel  sehingga  dapat ditarik  kesimpulan  apa  yang  dilakukan oleh  pandai  besi  tempat  melakukan penelitian ini dapat diterima secara ilmiah atau tidak.
Adapun  manfaat  yang  diharapkan  dari penelitian ini adalah :
1. Bagi dunia pendidikan sebagai pengembangan ilmu pengetahuan, dengan ditemukannya jenis media pendingin yang baru maka akan menambah perbendaharaan media
pendingin.
2.  Bagi industri pandai besi sendiri, akan meningkatkan  pangsa  pasar  karena kualitas  produk  yang  baik  (memenuhi keinginan  konsumen).  Secara  ekonomis dapat meningkatkan nilai tambah. Hipotesa yang diambil pada penelitian  ini  adalah  Media  Pendinginan Batang  Pisang  Memberikan  Pengaruh Terhadap  Perubahan  Kekerasan  dan Struktur Mikro  Logam.
1.1 Proses Pembentukan Logam
Umumnya bentuk mula produk logam berupa  batangan  (ingot)  yang  dihasilkan dari  proses  pengolahan  bijih  besi  melalui dapur  tinggi.  Selanjutnya  untuk  dapat digunakan  sesuai  dengan  kebutuhan, logam yang berupa ingot tersebut memerlukan  pengolahan  lanjut  berupa pengerjaan  mekanik  menjadi  batang, kawat,  pipa,  pelat,  benda-benda  tempa dan sebagainya.
Berdasarkan temperatur pembentukannya pengerjaan logam diklasifikasikan  pada  dua  jenis  yaitu: pengerjaan  panas  (Hot  working)  dan pengerjaan dingin (Cold working). Pengerjaan panas
adalah proses
pembentukan  logam  yang  dilakukan  di atas suhu rekristalisasi. Pengerjaan dingin adalah  proses  pembentukan  logam  yang dilakukan  di  bawah  suhu  rekristalisasi. Suhu  rekristalisasi  logam  berkisar  antara 0,35 ÷ 0,6 dari titik cairnya [2].
Proses  Pembentukan  Produk  Pandai Besi  dengan  Media  Pendingin  Batang Pisang
Gambar 3. Diagram Alir Perubahan Kristal Logam Pada Proses Pembuatan Produk Pandai Besi  Dengan Media Pendingin
Batang Pisang 1.2 Kekerasan Kekerasan adalah ketahanan suatu logam terhadap deformasi plastis karena pembebanan pada permukaan yang berupa  beban  tekan  atau  goresan. Kekerasan  merupakan  suatu  sifat  dari logam  yang  sangat  dipengaruhi  oleh unsur-unsrur paduannya. Kekerasan dapat  berubah  karena  pengaruh  dari pengerjaannya,  seperti  pengerjaan  panas atau pengerjaan dingin. Selain itu kekerasan dapat berubah karena
perlakuan panas padanya.
1.3 Perlakuan Panas Perlakuan
Panas adalah proses pemanasan  logam  yang  diikuti  dengan pendinginan  dimana  tujuannya  adalah untuk  memperoleh  sifat  logam  baru  yang kita  inginkan.  Secara  umum,  proses perlakuan panas adalah sebagai berikut :
1.  Memanaskan  logam  sampai  suhu tertentu
2.  Mempertahankan temperatur pemanasan dalam waktu tertentu 3.  Mendinginkan dengan media pendingin pada  laju  tertentu. Proses ini dapat ditunjukkan melalui gambar 4.
Gambar 4. Diagram Perlakuan
Panas
Keterangan :
o – b :  Pemanasan
T A :  Temperatur  Holding time c – d  :  Laju Pendinginan
1.4 Hardening (Pengerasan) Salah  satu  jenis  perlakuan  panas adalah  hardening  (pengerasan),  yang tujuannya  antara  lain  untuk  memperoleh sifat  kekerasan  dan  kekuatan  logam  yang lebih baik dari sebelum dilakukan hardening.  Hardening  dilakukan  dengan memanaskan  logam  pada  temperatur austenit kemudian mendinginkannya dengan  media  pendingin  secara  cepat (quenching)  yang  dimaksudkan  untuk mengubah  austenit  menjadi  martensit. Kekerasan  yang  dicapai  tergantung  pada beberapa  faktor  yaitu:  kandungan  karbon, laju pemanasan, holding time, jenis media pendingin dan laju pendinginan.
1. Kandungan Karbon dan Temperatur Pemanasan Kandungan karbon sangat menentukan kenaikan kekerasan dari  logam  yang dihardening. Secara umum temperatur austenisasi untuk baja   hypoeutectoid (< 0,83 % C) adalah 30°C - 60°C di atas
temperatur A 3 , untuk baja hypereutectoid (>
0,83% C) 30°C – 60°C di atas temperatur A 1 [3]. Temperatur
pemanasan dapat
ditentukan dengan menggunakan diagram Besi – karbon seperti tertera pada gambar 5 2.  Holding Time Lamanya  holding  time  tergantung pada jenis baja dan temperatur austenisasi yang dipakai. Beberapa pedoman untuk  menentukan  holding  time. Baja  karbon  dan  baja  paduan  rendah  5  ÷ 15  menit,  baja  karbon  dan  baja  paduan menengah 25 ÷ 15 menit.
3.  Laju Pemanasan
Pemanasan  dengan  laju  yang sangat  lambat,  austenit  yang  terbentuk sudah  homogen  tidak  perlu  lagi  holding time. Pada dasarnya temperatur austenisasi  dan  holding  time  dapat ditentukan  melalui  diagram  transformasi untuk pemanasan.
4. Laju Pendinginan Laju pendinginan sangat menentukan  terjadinya  perubahan  sifat mekanik dari logam. Gambar 9
memperlihatkan diagram C-C-T suatu baja yang dipanaskan pada temperatur Autenisasi (garis  A),  Pada  kondisi ini  baja
mempunyai  struktur  mikro  Austenit  dan Ferit. Kemudian didinginkan  secara cepat (1 detik) sehingga akan terbentuk Martensit. Garis  C  Suatu  baja  dipanaskan pada temperatur Austenisasi, lalu didinginkan  selama  10.000  detik.  garis  C tersebut  menyentuh  kurva  transformasi sehingga  terbentuk  Austenit  dan  Perlit. Demikian seterusnya semakin cepat waktu pendinginan,  garis  transformasi  akan bergerak  kesebelah  kiri  menjauhi  kurva dan  sebaliknya  semakin  lambat  waktu pendinginan garis transformasi akan bergerak kesebelah kanan mendekati atau melewati  kurva  tranformasi.  Pendinginan yang  lambat  akan  terbentuk:  Ferit,  Perlit dan  sementit.  Pendinginan  yang  cepat akan  terbentuk  struktur  mikro  Martensit. Gambar  7.  memprlihatkan  perubahan struktur  mikro  akibat  pendinginan  secara cepat dan lambat.
5.  Media Pendingin
Ada  sejumlah  media  pendingin yang umum dipakai dalam proses pengerasan  baja  seperti:  air,  oli  dan udara.  Air  merupakan  media  pendinginan yang  mempunyai  laju  pendinginan  yang sangat  tinggi.  Oli  lebih  rendah  dari  pada air, dan udara yang paling rendah diantara ketiganya.
Gambar 5. Diagram Besi Karbon [4]
Gambar 6. Diagram C-C-T  [4]
Gambar 7. Pendinginan secara cepat dan lambat [4]
Akibat  beban  mekanik,  logam  akan mengalami perubahan bentuk (deformasi). Gambar  4  memperlihatkan  deformasi suatu  benda.  Gambar  8.  (1),  suatu  benda dengan  diameter  awal  Do,  tinggi  ho, kemudian  benda  tersebut  diberi  beban dengan gaya F sehingga diameternya dari (Do)  berubah  menjadi  D  (membesar)  dan tingginya  dari  (ho)  berubah  menjadi  h
(mengecil)    seperti  yang  yang  ditunjukkan oleh gambar 8. (2).
Apabila benda tersebut diberi beban  yang  lebih  besar  lagi  F1,  maka diameternya menjadi lebih besar lagi (D f
)  dan  tingginya  menjadi  lebih  kecil  h f seperti  yang  ditunjukkan  oleh  gambar  8.
(3)
1.5  Efek Deformasi Terhadap Sifat
Mekanis Logam
Ada  dua  macam  deformasi  yaitu: deformasi  elastis  dan  deformasi  plastis. Deformasi  elastis  terjadi  bila  logam  atau benda  padat  dibebani  gaya,  misalnya, berupa  beban  tekan  (pukulan)  maka benda  akan  memipih.  Setelah  gaya ditiadakan  benda  akan  kembali  kepada bentuk  semula.  Deformasi  elastis  tidak memberikan  efek  yang  besar  terhadap perubahan sifat mekanis logam. Gambar 9 menunjukkan contoh logam yang mengalami deformasi elastis.
Gambar 9. Penempaan  Secara Hot Working Deformasi plastis merupakan perubahan bentuk yang permanen meskipun bebannya ditiadakan. Deformasi plastis  dapat  merubah  struktur    mikro logam,  oleh  karena  itu  deformasi  plastis dapat  merubah  sifat  mekanis  logam.  Sifat mekanis  logam  yang  mempunyai  nilai teknis  yang besar akibat deformasi plastis adalah  kekuatan  dan  kekerasannya  akan
meningkat  [4].  Gambar  10    menunjukkan contoh  logam  yang  mengalami  deformasi plastis.
Gambar 10.  Penempaan Secara Cold Working.
1.6 Struktur Mikro Logam
Struktur  bahan  dalam  orde  kecil disebut  struktur  mikro.  Struktur  ini  tidak dapat dilihat  dengan mata telanjang tetapi harus menggunakan alat misalnya mikroskop  optik.  Ada  beberapa  struktur mikro dari baja  yang kita kenal  yaitu; ferit, perlit,  sementit,  austenit  dan  martensit. Gambar  2.9  ÷  2.12  memperlihatkan contoh  bentuk-bentuk  struktur  mikro  dari logam hasil poto mikroskop optik.
Gambar 11. Struktur Mikro Martensit                    Gambar 12. Struktur Mikro Ferit dan dari baja 1020Ferit warna putih,                            Perlit dari baja 1020Ferit warna putih, Perlit warna hitam  [4]                                            Perlit warna hitam  [4]

## 2. METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan adalah metode observasi dan metode eksperimen. Langkah penelitian yang dilakukan seperti  pada diagram alir berikut ini :
Gambar 13. Diagram Alir Langkah-Langkah Penelitian
2.1 Observasi Lapangan
- Identifikasi masalah yang akan diangkat menjadi penelitian - Mencari buku-buku literatur.
2.2 Desain  Penelitian
Desain penelitian yang digunakan adalah Desain Acak Sempurna, seperti pada tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1.  Desain Data Pengamatan Perlakuan Jumlah 1 2 3 k
Data Pengamatan 11 Y 12 Y …. …. …. …. 1 1n Y 21 Y 22 Y …. …. …. 2 2n Y ……... ……... ………
……… ………
……… ……… 1 k Y 2 k Y …. …. …. …. k kn Y Jumlah 1 J 2 J ……... k J    k i i j J 1 Banyak Pengamatan 1 n 2 n …….. k n   k i i n 1
Rata-rata 1 
Y 2  Y ……. k Y      k i i n J Y 1
Dimana :
-    i n j ij i Y J
1
= Jumlah nilai pengamatan untuk tiap perlakuan                      (1)
-    k i i j J 1 = Jumlah seluruh nilai pengamatan                                             (2) - i i i n J Y  
=  Rata-rata pengamatan untuk tiap perlakuan                              (3)
-     k i i n J Y
1 = Rata-rata nilai pengamatan
(4)
Selanjutnya  data  pengamatan  di  atas,  dianalisis  dengan  Analisis  Varian  (ANAVA),  seperti pada tabel 2  berikut :
Tabel 2. Daftar ANAVA Sumber variasi Derajat Kebebasan  (dk) Jumlah Kuadra Kuadrat (JK) Kuadrat  Tengah (KT) Rata-rata 1
y R R = y R
Antar Perlakuan k – 1 y
P P = y P /k-1 KekeliruanEksperimen (Dalam perlakuan) ) 1 ( 1    k i i n y E E = y E / ) 1 (   i n Jumlah/Total
  k i i n 1  2 Y ( ) 2 E s c 
Dari  data  hasil  pengamatan dan daftar  ANAVA  di atas  langkah  selanjutnya  adalah  mencari kesimpulan. Asumsi yang diambil dalam ANAVA adalah model linier  dengan persamaan [5]
ij i ij Y       ;     (I = 1, 2,…..k ; j = 1, 2, ….., k n )                                                   (5)
ij Y =  variabel yang akan dianalisis
 =   rata-rata sebenarnya
i  =   efek perlakuan ke i
ij  =  kekeliruan,  berupa  efek  acak  yang  berasal  dari  unit  eksperimen  ke  j  karena  dikenai perlakuan ke n
Tabel 3. Daftar ANAVA dan EKT Model Acak Sempurna
Sumber Variasi dk JK KT EKT F Rata-rata Antar perlakuan Kekeliruan 1 k-1 ) 1 (   i n y R y P y E R P E=  2 s -    ) 1 /( 2 2 k n i i      2
Jumlah
 1 n  2 Y -
-
F hitung = ) ( ) ( eksperimen kekeliruan KT kuan antarperla KT E P  (6)
Hipotesa :Jika, F hitung <
      2 , 1    F maka :
Hipotesa  ditolak  [5]  berarti:  Media Pendinginan batang pisang memberikan pengaruh
terhadap perubahan  Kekerasan  dan  struktur mikro produk pandai besi.

## 2.3 Bahan Sampel
Dari  hasil  pengamatan  di  lapangan, bahan  yang  digunakan  oleh  pandai  besi untuk membuat produknya ada bermacam-macam  yaitu:  bekas  pipa pertamina,  bekas  per    mobil,  bekas  kikir. Pada  penelitian  ini  bahan  untuk  sampel diambil dari   per bekas dari mobil kijang.
2.4 Pembuatan spesimen
a.  Spesimen  untuk  uji  komposisi.  Bahan dari per mobil yang berupa pelat dipotong dengan  ukuran  panjang  5  x  5  cm, kemudian permukaannya diratakan Pengujian komposisi kimia material sampel  dilakukan  di  Balai  Besar  Logam dan  Mesin  Loboratorium  Kaliberasi  dan
Penguji Bandung. Hasil pengujian terlampir.  Dari  hasil  uji  ini  diketahui kandungan  karbon  logam  sampel  adalah 0,467 % C sehingga temperatur
pemanasan  dapat  ditentukan  yaitu    850
°C
b.  Spesimen  untuk  uji  kekerasan  dan struktur mikro material awal ukuran   30 x
6  cm  dipotong  menjadi  6      bagian masing–masing dengan ukuran 5 x 6 cm. Kemudian potongan – potongan ini diberi tanda  T A ,  T 1 ,  T 3 ,T 5 ,  T 10 ,  T 15 dan dipanaskan  lagi  pada  tempertatur  850°C, kemudian  didinginkan  dengan  batang pisang.    Sebagai  contoh  potongan  yang diberi  kode  T A artinya  potongan  yang hanya  didinginkan  dengan  air.  T 1 artinya sampel  yang  didinginkan  dengan  batang pisang  selama  1  menit  setelah  itu diangkat, demikian juga untuk T 3 ,T 5 , T 10 , dan  T 15 .  Setelah  semuanya  didinginkan dengan  batang  pisang,  masing-masing potongan  tersebut,  dipotong  lagi  menjadi tiga  bagian,  satu  untuk  spesimen  uji kekerasan,  satu  untuk  spesimen  uji struktur  mikro  arah  memanjang  dan satunya  lagi  untuk  spesimen  uji  struktur mikro  arah  melintang.  Demikian  juga untuk  potongan  T A .  Potongan-potongan kecil  ini  kemudian  dimounting.    Setelah semua  spesimen  uji  dibuat  selanjutnya diuji  dengan  alat  uji.  Pada  penelitian  ini alat  uji  yang  digunakan  adalah  alat  uji kekerasan dan struktur mikro.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Pengujian Kekerasan
Setelah  spesimen  uji  selesai  dibuat,  langkah  selanjutnya  diuji  dengan  Alat  uji kekerasan dan hasilnya seperti tertera pada tabel 4
Tabel 4. Data Hasil Pengujian Kekerasan
K E K E R A
S A N (HRC) Material Awal Media Pendingin Air Batang Pisang (menit) 1 3 5 10 15 48 55,5 53,5 51,5 51,5 49,5 49 48 56,5 54 50,5 52 50 48 48 56 54 53 51,5 50,5 49 48 57 53,5 53 51 50 49
48 57 54 53
52 50 49 Jumlah 240 282 269 261 258 250 243 Rerata 48 56,4 53,8 52,2 51,6 50 48,6

## 3.1 Data Pengujian Struktur Mikro
Spesimen uji dipoto dengan alat uji metallografi seperti gambar 14 dan hasilnya tertera pada gambar 15 – 23.
Gbr. 14. Mesin Uji Metallografi                            Gbr. 15. Struktur Mikro Material  Awal 0,467%C, 200 X, Etsa Nital 3%,Ferit, Perlit
Gbr. 16. Struktur Mikro Perlakuan:
Gbr. 17. Struktur Mikro Perlakuan :
Pemanasan 850°C,Penempaan, Pemanasan 850 °C, Penempaan, Pendigin Air,
Pendingin Air, Melintang,200 X,
Pemanasan 850°C, Pendingin batang pisang,
Etsa Nital%,Martensit, Austenit 1 menit,  Melintang, 200 X, Martensit, Austenit,
Gbr. 18.  Struktur Mikro perlakuan :                      Gbr. 19.  Struktur Mikro perlakuan : Pemanasan, 850 °C, Penempaan, Pendingian     Pemanasan, 850 °C, Penempaan, Pendingian
Air,  Pemanasan 850 °C, Pendingin Batang         Air, Pemanasan 850 °C, Pendingin Batang Pisang Waktu 3 Menit Arah Melintang, 200 X ,     Pisang Waktu 5 Menit Arah Melintang, 200 X ,
Etsa Nital  3 %, Austenit, Martensit                       Etsa Nital  3 %, Austenit, Martensit
Gbr. 20.  Struktur Mikro perlakuan :                     Gbr. 23.  Struktur Mikro perlakuan : Pemanasan 850°C,Penempaan, Pendingin        Pemanasan 850°C,Penempaan, Pendingin Air, Pemanasan 850°C, Pendingin Batang          Air, Pemanasan 850°C, Pendingin Batang Pisang Waktu 10 Menit Arah  Melintang  200 X,  Pisang Waktu 15 Menit Arah  Melintang 200 X,
Etsa Nital 3%, Austenit, Martensit                        Etsa Nital 3%, Austenit, Martensit
3.2 Data Komposisi Kimia Batang Pisang
Berdasarkan pengujian di Laboratorium Analisis Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas  Sriwijaya  Air  Batang  Pisang  Mengandung  Unsur  Karbon  (data  pengujian terlampir) dan berdasarkan penelitian [7,8,9] batang pisang mengandung unsur Karbon (C).
3.3 Data Temperatur Batang Pisang Dari hasil pengukuran didapat temperatur batang pisang  yaitu 18,8 °C sama dengan temperatur air.

## 4. PEMBAHASAN
4.1 Analisa Kuantitatif
Uji Hipotesa
Untuk  menguji  hipotesa  yang  diambil,  dalam  penelitian  ini  digunakan  Analisa  Varian (ANAVA). Dari tabel 4 diubah menjadi tabel 5.
Tabel 5. Data Pengujian Kekerasan, Media Pendingin Batan Pisang
Waktu Pendinginan (Menit) Jumlah
K e k e  (HRC) r a s a n 1 3
5 10 15 53,5 51,5 51,5 49,5 49 54 50,5 52 50 48 54 53 51,5 50,5 49 53,5 53 51 50 49 54 53 52 50 49 Jumlah 269 261 258 250 243 1281 Jlh Pengamatan 5 5 5 5 5 25 Rata-rata 53,8 52,2 51,6 50 48,6 51,24
Nilai-nilai yang diperlukan untuk ANAVA adalah :
Ry =
25 ) 1281 ( 2 = 65.638,44 My = Py = 5 ) 261 ( 5 ) 269 ( 2 2  +
56 , 80 44 , 638 . 65 5 ) 243 ( 5 ) 250 (
5 ) 258 ( 2 2 2     25 . 784 . 65 49 48 49 48 49 50 50 5 , 50 50 5 , 49 52 51 5 , 51 52 5 , 51 53 53 53 5 , 50 5 , 51 54 5 , 53 54 54 5 , 53 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2                            Y
Ey = 65.784,25 – 65.638,44 – 80,56 = 65,25
Tabel 6. Daftar ANAVA untuk data pada tabel 5
Sumber Variasi dk JK KT EKT F Rata-rata 1 65.638,44 65.638,44 - 6,17 Kekerasan 4 80,56 20,14 Kekeliruan 20 65,25 3,26 Jumlah 25 65.784,25 - - -
F hitung = 26 , 3 14 , 20 = 6,17
Dari lampiran (3) untuk nilai-nilai : - 10 , 0  
- 1  = 4
- 2  = 20
Maka :  F tabel = 2,25
F hitung >  F tabel Hipotesa 0 ditolak  :
6,17  >  2,25    maka  Hipotesa  0  ditolak,  berarti  [5]:  waktu  pendinginan  memberikan pengaruh terhadap perubahan kekerasan.
Uji Rentang Newman – Keuls Dari tabel 5 didapat rata-rata perlakuan untuk ring 1 sampai 5  diperoleh : - rata-rata  : 48,6 ; 50 ; 52,2  ;   51,6  ;  53,8 - perlakuan :  15   ;   10  ;    3    ;    5     ;   1 Dari tabel 6 diperoleh KT (kekeliruan)  3,26 dengan dk = 20 Kekeliruan baku rata-rata untuk tiap perlakuan besarnya [5];
s i y  i n KT 
dimana :
KT = kekeliruan n i = Banyak perlakuan maka :
s i y  i n KT  = 2
5 20 
Dari daftar pada lampiran 5 untuk
20   dan 05 , 0   didapat
n tidak memberikan perbedaan yang berarti (perbedaannya kecil).
p =                3          5            10             15 rentang =    3,53      4,24       5,01         5,43
Dengan mengalikan nilai rentang yang diperoleh dengan 2 maka didapat RST (rentang signifikan terkecil) p        =          3           5          10          15 RST   =       7.06     8,48       10,2       15,86 Perbandingan antara perlakuan :
3 dengan 15                    3,6 <  5,43
3  dengan 10                   2,2  < 5,01 3  dengan  5                   0,6 < 4,24 1 dengan 15                    5,2 < 5,43
1 dengan 10                    3,8 <  5,01
1 dengan 5                      2,6 <  4,24
5 dengan 15                    3 < 5,43
5 dengan 10                    1,6 < 5,01
Dari  nilai-nilai perbandingan antar perlakuan ini terdapat  perbedaan antara perlakuan 3 dan 15,  3 dan 10 , 3 dan  5 , 1 dan 15, 1 dan 10, 1 dan 5, 5 dan 15, 5 dan 10 namu
4.2 Uji Regresi
Gambar 24. Hubungan Antara Waktu Pendinginan dengan Kekerasan
Dari  gambar  30.  terlihat  bahwa  semakin lama  waktu pendinginan,  kekerasan  akan semakin  menurun  dimana  hubungannya merupakan  garis  lurus  (linier)  dengan
tingkat kekeliruan adalah 100 % - 98,54 % = 1,46%
y = -1.26x + 55.02 R 2 = 0.9854 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 1 3 5 10 15 Waktu Pendinginan (Menit) K eke ra sa n (H R C ) Series1 Linear (Series1)
4.3 Analisa Kualitatif Berdasarkan hasil pengujian Laboratorium, kandungan karbon material awal  adalah  0,467  %  C  berada  antara
0÷0,6%C.    maka  struktur  mikro  material awal      terdiri  dari  Ferit  dan  Perlit,  seperti
yang  ditunjukkan  pada  gambar  25.  Sifat mekaniknya:  lunak,  liat  (ductil),  kekuatan dan  kekerasan  rendah  [4].  Foto  struktrur mikronya  ditunjukkan  pada  gambar  17. Ferit warna putih dan Perlit warna hitam.
Ferit Kombin asi Ferit dan Pe rlit Perlit Kombin asi Pe rlit dan Sement it % Karbon 0 0,2 0,4 0,46 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Material Baja Besi Cor Material Awal Sampel Gambar 25. Hubungan Kandungan Karbon dengan Struktur Mikro Baja [4] Akibat perlakuan
; pemanasan, penempaan dan pendinginan, sifat struktur  mikro    material  awal  akan berubah,  dengan  berubahnya  struktur mikro  maka  sifat  mekanik  akan  berubah pula. Pada material awal terjadi perlakuan;  pemanasan,  penempaan  dan pendinginan  dengan  air  secara  cepat. Akibat  perlakuan  pemanasan,  struktur mikro  material awal yang terdiri dari Ferit, Perlit  berubah  menjadi    Austenit  seperti yang  diperlihatkan  pada  gambar  18. Akibat penempaan akan terjadi deformasi seperti  yang  diperlihatkan  pada  gambar 9,  akibat      pendinginan  secara  cepat, Austenit berubah menjadi Martensit seperti  yang  ditunjukkan  pada  gambar  7. Foto  struktru  mikronya  ditunjukkan  pada gambar  18  .    Martensit  mempunyai  sifat mekanis: kuat, keras dan getas (brittle). Proses  pembuatan  produk  pandai besi  dengan  media  batang  pisang
diperlihatkan  pada  gambar  3.  Bahan sampel yang berstruktur Martensit dipanaskan  kembali  pada  temperatur Austenisasi kemudian
didinginkan dengan  batang  pisang  dengan  variasi waktu:  1,  3,  5,  10,  dan  15  menit.    Untuk mempermudah  penganalisaan    maka dibuat    dalam  bentuk  tabel    seperti  yang diperlihatkan pada tabel 5.3-5.8.
Gambar 32. Perubahan Struktur Mikro logam Akibat Pemanasan [4]
Tabel 7.  Perubahan Sifat Mekanik   Produk  Pandai  Besi dengan Menggunakan Media Pendingin Air
Material Awal (LogamA) Perlakuan Hasil (Logam B) - Kandungan Karbon 0,467%
-  Fasa : FCC
- Struktur: Ferit, Perlit
- Sifat mekanik :lunak, liat
- Kekerasan : 48 HRC
- Foto  : Gbr 17
- Pemanasan 850°C - Penempaan - Pendinginan Air - Struktur :   Martensit, Austenit - Sifat Mekanik : keras, kuat , getas
- Fasa : FCC
- Kekerasan :56,4 HRC
- Foto   :   Gbr 18
Tabel 8. Perubahan Sifat Mekanik  Produk Pandai Besi dengan Media Pendingin Batang Pisang Waktu Pendinginan 1 Menit
(Logam B) Perlakuan Hasil (Logam C) - Struktur :   Martensit, Austenit
- Sifat Mekanik : Keras, kuat ,
Getas
- Fasa : FCC
- Kekerasan  : 56,4 HRC
- Foto :   Gbr  18
dipanaskan 850°C
ditempa,didinginkan dgn air secara cepat, dipanaskan 850°C, didinginkan dgn batang pisang 1 menit - Struktur  : Austenit, Martensit - Sifat Mekanik  : keras, kuat ,Getas
- Fasa : FCC
- Kekerasan: 53,8 HRC
- Foto  :  Gbr  19
Tabel 9. Perubahan Sifat Mekanik  Produk Pandai Besi dengan Media Pendingin Batang
Pisang Waktu Pendinginan 3 Menit (Logam B) Perlakuan Hasil (Logam D) - Struktur : Austenit, Martensit
- Sifat Mekanik : Keras, kuat ,
Getas - Fasa :  FCC - Kekerasan : 56,4  HRC
- Foto :   Gbr  18
dipanaskan 850°C ditempa,didinginkan dgn air secara cepat, dipanaskan 850°C, didinginkan dgn batang pisang 3 Menit - Struktur  : Austenit, Martensit, Perlit - Sifat Mekanik  : Keras, kuat,     Getas
- Fasa : FCC
- Kekerasan :50,2  HRC
- Foto  :  Gbr  20
Tabel 10. Perubahan Sifat Mekanik  Produk Pandai Besi dengan Media Pendingin Batang Pisang Waktu Pendinginan 5 Menit (Logam B) Perlakuan Hasil (Logam E) - Struktur :Austenit, Martensit,
- Sifat Mekanik : Keras, kuat ,
Getas
- Fasa :    FCC
- Kekerasan: 56,4   HRC
- Foto   : Gbr  18
dipanaskan 850°C ditempa,didinginkan dgn air secara cepat, dipanaskan 850°C, didinginkan dgn batang pisang 5 Menit - Struktur  : Sementit,Ferit,Perlit - Sifat Mekanik  : Keras, kuat   liat
- Fasa : FCC
- Kekerasan : 51,6 HRC
- Foto : Gbr 21
Tabel 11. Perubahan Sifat Mekanik  Produk Pandai Besi dengan Media Pendingin Batang Pisang Waktu Pendinginan 10 Menit
(Logam B) Perlakuan Hasil (Logam F) - Struktur :Sementit, Austenit, Ferit
- Sifat Mekanik : Keras, kuat ,
Getas
- Fasa          :    FCC - Kekerasan  : 56,4 HRC
- Foto:Gbr 18
dipanaskan 850°C
ditempa, didinginkan dgn air secara cepat, dipanaskan 850°C, didinginkan dgn batang pisang 10 Menit
- Struktur  : Ferit, Perlit
- Sifat Mekanik  :lunak, liat
- Fasa   :    FCC
- Kekerasan  :  50 HRC
- Foto : Gbr  22
Tabel 12. Perubahan Sifat Mekanik  Produk Pandai Besi dengan Media Pendingin Batang
Pisang Waktu Pendinginan 15 Menit (Logam B) Perlakuan Hasil (Logam G) - Struktur : Ferit, Perlit - Sifat Mekanik : Lunak,Liat - Fasa            :    FCC
- Kekerasan  : 56,4 HRC
- Foto  :Gbr 18
dipanaskan 850°C ditempa, didinginkan dgn air secara cepat, dipanaskan 850°C, didinginkan dgn batang pisang 15 Menit - Struktur  : Perlit ,Ferlit - Sifat Mekanik  :lunak, liat - Fasa   :    FCC - Kekerasan :  4,8 HRC - Foto: Gbr 23 Perubahan  nilai  kekerasan  yang paling tinggi adalah dengan menggunakan  media  pendingin  air.  Akan tetapi kondisi tersebut
tidak menguntungkan  karena  logam  tersebut mempunyai  sifat  getas  sehingga  dalam penggunaannya untuk alat potong seperti parang,  mudah  gompal.  Untuk    media pendingin  batang  pisang  dengan  waktu pendinginan  1  menit,  sifat  mekaniknya tidak jauh berbeda dengan media pendingin  air  yaitu  masih  mempunyai sifat  getas.  Untuk  waktu  3  menit    sifat mekaniknya  kembali  mendekiti  material awalnya masih mempunyai sifat lunak. Untuk waktu 5 menit terjadi perubahan  yang  signifikan  yaitu  kuat, keras  dan  memiliki  sifat  liat  ini  disebab karena  perubahan  struktur  mikronya  dari Austenit,  Martensit  menjadi  Austenit,
Sementit,  Ferit  dan  Perlit.  Sementit  : Keras  dan  kuat,  Ferit,  Ferlit  ;  Liat. Kombinasi  antara  keras,  kuat  dan  liat menguntungkan  untuk  penggunaan  pada alat potong.
Selanjutnya  untuk  waktu  10  menit dan  15  menit  kekerasannya  menurun semakin  mendekati  material  awalnya dengan  sifat  mekaniknya  yaitu  lunak  dan liat.  Dari  analisa  ini    bahwa  waktu pendinginan  yang  paling  optimum  terjadi pada waktu 5 menit.
Berdasarkan hasil pengujian kekerasan,  seperti  yang  diperlihatkan pada  tabel  4,  ternyata  semakin  lama waktu  pendinginan  semakin  menurun nilai  kekerasan.  Dari  sini  terlihat  bahwa unsur kimia batang pisang seperti karbon tidak  dapat bertansformasi  kedalam logam  sampel  seperti  yang  terjadi  pada
peristiwa  karbonisasi.  Jika  unsur  karbon batang  pisang    bertransfosmasi  kedalam logam sampel, tentunya karbon yang ada pada  logam  sampel  akan  bertambah. Dengan  semakin  meningkatnya  unsur karbon  pada  suatu  logam  maka  logam tersebut  akan  bertambah  kekerasannya ternyata pada pengujian kekerasan semakin  berkurang.  Jadi  fungsi  media batang  pisang  adalah  untuk  menahan (memperlambat)  laju  pendinginan  agar tidak  terlalu  cepat  seperti  pendinginan dengan air.
Laju pendinginan dipengaruhi oleh temperatur  media  pendingin.  Dari  hasil pengukuran,  temperatur  batang  pisang sama  dengan  temperatur  air  yaitu  18,8 °C,  yang  membedakan  pendinginan media  batang  pisang  dengan  media  air adalah    dengan  air,  logam  bersentuhan langsung  dengan  air  secara  cepat sehingga  logam  akan  bersifat  getas sedangkan dengan batang pisang persentuhan antara logam dan air batang pisang  terjadi  secara  perlahan-lahan sehingga logam akan bersifat liat.

## 5. KESIMPULAN
Dari hasil pengujian kekerasan dan analisis  terhadap  poto  struktur  mikro dapat disimpulkan: 1.Waktu pendinginan memberikan pengaruh  terhadap  perubahan  kekerasan dimana  semakin lama waktu pendinginan kekerasan semakin menurun yang membentuk  hubungan  secara  garis  lurus (regresi linier).
2.    Waktu  pendinginan  yang  optimum terjadi
pada waktu 5 menit. Untuk waktu 1 dan 3 menit  sifat  getas  bahan  sampel  masih tinggi  sehingga  pada  aplikasinya  sebagai alat
potong
(parang) tidak
menguntungkan,  pada  kondisi  ini  parang mudah  gompal.Untukwaktu  10  dan  15 menit  material  sampel  berubah  menjadi lunak,  pada  kondisi  ini  juga  tidak menguntungkan, alat potong mudah tumpul.  Untuk  waktu  5  menit  terjadi  sifat antara  liat  dan  getas  (tidak  terlalu  getas dan  tidak  terlalu  liat),  pada  kondisi  ini sangat  menguntungkan  alat  potong  tidak mudah  gompal,  mudah  diasah  dan  life timenya  (umur  pakai  sampai  diasah kembali) tahan lama. 3.  Unsur  Kimia  batang  pisang  tidak memberikan
pengaruh terhadap
perubahan  sifat  mekanik  logam  sampel.
Walaupun pada
batang pisang mengandung  unsur  karbon  tetapi  karbon ini  tidak  dapat  bertransformasi  dengan unsur-unsur  pada  logam  sampel.  Fungsi media  pendingin  batang  pisang  adalah untuk  menahan  (memperlambat  )  laju pendinginan.
4.  Apa  yang  dilakukan  oleh  pandai  besi tempat  melakukan  penelitian  ini  secara ilmiah  dapat  diterima,  dimana  tujuannya melakukan  pendinginan  dengan  batang pisang  ini  adalah  untuk  merubah  sifat mekanik  logam  yang  getas  menjadi  liat sehingga dalam pemakiannya tidak mudah  gompal,  mudah  diasah  dan  life timenya  (umur  pakai  sampai  diasah kembali) tahan lama dan secara ekonomis memberikan nilai tambah.

## 6. SARAN
Bagi  para  peneliti dan pandai besi,
hal  utama  yang  perlu  diketahui  pada proses tempa adalah mengetahui kandungan  karbon  yang  terdapat  pada material awal.

## DAFTAR PUSTAKA
1. http : // www.pdfound.com//nama-latin pisang nangka.htm/
2. De  Garmo,  E.  Paul.,    Material  And Processes  in  Manufacturing.,  Ninth Edition, John Wiley & Sons, Inc, 2002
3. Groover.  P.,  Mikell.,  Fundamental  of Modern Manufacturing, Material, Pocesses, and Systems, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc, 2007 4. A. Brandt Daniel., Metallurgy Fundamentals, The Goodheart- Willcox Company, Inc Publihers, 1992
5. Sudjana  DR.  MA.  Msc.,  Desain Analisis Eksperimen, Bandung, Penerbit Tarsito, 1980
6. Van  Vlack.,  Ilmu  dan  Teknologi
Bahan, Edisi kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta 1991 7. http :
//
If 4 lili. Blogsport.com/03/pemanfaatan ektrak batang pisang , html 8. http : // dukuh.blog
sport.com/2007/pisang html.
9. Husin  Husni    dan  Rosnelly  Cut Meurah.,  Preparasi  dan  Karakteristik Karbon Aktif Batang Pisang Menggunaka Gas Netrogen